綠色資料中心指南

資料中心使用大量的能源。在 2023 年，他們在全球消耗了 7.4GW 的電力，比 2022 年增加了 55%，佔能源相關溫室氣體（GHG）排放量的 1%。若要在 2050 年前實現淨零排放，資料中心排放量必須在 2030 年前減半。

除此之外，我們將在下方討論 AI 因素，而您擁有一個更環保的資料中心的食譜，不只是“必備的”，也是“必備的”。

好消息嗎？

除了節省成本的明顯效益外，減少資料中心碳足跡還能獲得巨大的回報，包括更好的資料使用和管理。

繼續閱讀以了解綠色資料中心：它們是什麼、如何運作、如何讓您的資料中心成為綠色資料中心等。

什麼是綠色資料中心？

綠色資料中心結合了各種創新技術和實務，旨在減少碳足跡和能源消耗。

關鍵要素包括：

• 使用太陽能、風力及水力發電等再生能源
• 實作節能的伺服器、儲存裝置和網路設備，以減少整體電力消耗
• 在採用永續材料和設計的設施中運作，以增強自然冷卻和照明
• 使用先進的冷卻技術，如液體冷卻、自由冷卻（使用外部空氣）和熱/冷通道氣流遏制，以減少冷卻所需的能源
• 使用虛擬化在單一實體機器上執行多個虛擬機器，減少實體伺服器的數量，從而降低能源足跡

上述所有因素都結合起來，讓綠色資料中心比老舊、非綠色的資料中心更加永續、環保。

綠色資料中心的優勢

在資料中心採用環保做法，可帶來許多顯著優勢，包括節省成本、提高效率，以及強化環境永續性。這些優勢不僅擴展到實施這些優勢的公司，還擴展到人類的更大優勢，因為它們可以減輕溫室氣體排放。

讓我們仔細看看所有這些好處。

節省成本

綠色資料中心的設計更節能，大幅減少電費。節能硬體、先進冷卻系統和再生能源等技術都有助於降低能源消耗。高效的冷卻系統和電源管理還能減少設備磨損，進而降低維護成本並延長設備使用壽命。此外，許多政府為實施綠色技術和做法的企業提供財務獎勵，例如稅收抵免、回扣和補助。

高效率

綠色資料中心通常使用先進的監控與管理工具來優化資源的使用，確保盡可能有效地使用能源、冷卻與空間。節能的硬體和冷卻解決方案有助於維持伺服器和其他設備的最佳操作條件，進而提升效能並減少停機時間。高效率的資源管理和虛擬化技術也使資料中心能夠更有效地擴展營運，而不會按比例增加能源消耗。

永續性

透過使用再生能源來源並提升能源效率，綠色資料中心大幅減少了溫室氣體排放。這有助於全球對抗氣候變遷、減少廢棄物，並節約自然資源。

創新

隨著能源成本持續上升，環境法規也變得越來越嚴格，使用綠色資料中心的公司更能適應和蓬勃發展，因為現在投資永續做法有助於確保長期的生存能力和競爭力。對環境負責也能提高員工的士氣和滿意度，吸引並留住對永續發展充滿熱情的人才。

簡而言之，透過採用環保做法，擁有環保資料中心的公司不僅為更永續的未來做出貢獻，還能獲得大量的營運、財務和策略優勢，以支援長期成功。

綠色資料中心：AI 因素

還有一件讓綠色資料中心如此重要的事情嗎？

AI 型應用程式不斷擴展，以及這些應用程式推向資料中心的資料量。

隨著越來越多的組織將 AI 整合到他們的營運中，他們的支援基礎架構可能無法讓他們成功，尤其是在傳統解決方案的基礎上。IT 領導者需要建立持久的 AI 架構，並以符合其 ESG 目標的方式擁抱 AI。

Pure Storage 對全球四大市場（美國、英國、法國、德國）500 名員工以上的公司進行 IT 買家調查，發現採用 AI 的用戶中有 88% 需要大幅提高運算能力，而近半數（47%）的用戶至少必須擁有兩倍的運算能力。

此外，四分之三的公司採用 AI 的 IT 買家並未完全準備好滿足能源需求，大多數組織都缺乏必要的基礎架構來處理高效能資料需求和能源需求，這些需求對於最大化 AI 的優勢是必要的。

雖然 AI 帶來了巨大的承諾，但很抱歉，它也對能源需求產生了重大影響。這些隱藏的 AI 相關成本可能挑戰關鍵企業計畫，包括旨在達成環境目標的公司計畫。

隨著企業組織努力達成淨零目標，同時不影響創新速度，IT 買家將需要採用符合 ESG 目標的 AI。那些從關鍵的基礎架構開始，最終將節省成本、時間與頭痛。

綠色資料中心元件與最佳實作

設計並優化資料中心的能源效率，需要仔細規劃並實施各種技術與最佳實務。

綠色資料中心的關鍵要素有：

1. 高效冷卻系統

冷卻是資料中心最大的能源消費者之一。採用先進的冷卻技術可大幅提升能源效率。

有效冷卻：

• 將伺服器機架排成一排，冷空氣進氣口朝上（冷通道），熱空氣排氣朝另一排（熱通道）。
• 使用障礙物將冷空氣容納在冷通道中，熱通道中的熱空氣阻止混合，從而提高冷卻效率。
• 直接在處理器和其他高熱組件上使用液體冷卻。這比空氣冷卻更有效率，可以處理更高的熱密度。
• 將伺服器浸入導熱但電絕緣的液體中，可有效除熱。
• 適合外部溫度時使用外部空氣，減少機械冷卻的需求。
• 使用蒸發的冷卻技術來冷卻水，然後用來冷卻資料中心。

2. 伺服器整合與虛擬化

減少實體伺服器的數量可大幅降低能源消耗。

若要整合並充分利用您的伺服器：

• 使用虛擬機監視器，在單一實體伺服器上建立並管理虛擬機（VM），讓多個 VM 能夠同時並行運作，並有效率地利用伺服器容量。
• 實施動態資源分配，確保 VM 僅使用必要的資源，將浪費的容量降至最低。
• 持續監控伺服器效能和使用指標，以識別未充分利用的伺服器。
• 將工作負載合併到較少的伺服器上，並關閉或重新利用未充分利用的伺服器。

3. 可再生能源

採用再生能源可大幅減少資料中心的碳足跡。

為了做到最好：

• 在資料中心屋頂或附近區域安裝太陽能板，直接從陽光中產生電力。
• 實施電池儲存系統，以儲存過多的太陽能，在無陽光下使用。
• 與再生能源供應商簽訂綠色電力購買協議（PPA），以確保長期供應綠色能源。
• 購買再生能源憑證（REC）以抵消非再生能源的使用。

4. 節能硬體

使用節能設備對於降低整體能源消耗至關重要。

最佳作法包括：

• 選擇通過 ENERGY STAR 認證的伺服器、儲存裝置和網路設備，確保符合高能源效率標準。
• 用固態硬碟（SSD）取代傳統硬碟（HDD），SSD 能減少耗電量，並降低熱能。
• 部署能源管理系統以即時監控能源消耗，提供低效率與待改善領域的深度資訊。
• 使用自動化系統，根據即時資料和需求調整冷卻、照明和配電。
• 實施動態功率擴展，以根據工作負載需求調整伺服器電力使用，減少低需求期間的能源消耗。
• 當伺服器或元件閒置時，使用可降低耗電量的技術。

5. 永續建築設計

將永續設計原則納入資料中心的建構與營運中。

永續建築設計的最佳做法包括：

• 設計建築以最大化自然照明和冷卻效果，減少人工照明和空調的需求。
• 使用永續、低衝擊的建築材料，以減少環境足跡。
• 使用省水冷卻系統，例如回收水的封閉迴路系統。
• 實施系統，以收集並使用雨水進行冷卻，以及其他無法實現的用途。

6. 電子廢棄物管理與回收

在資料中心進行適當的電子廢棄物管理和回收，將對環境的影響降至最低，並促進永續性。

電子廢棄物管理的最佳做法包括：

• 在資料中心內為不同類型的電子廢棄物設定指定的收集點，例如伺服器、儲存裝置、網路設備和電池。
• 將電子廢棄物分類，以簡化處理和回收作業。將電池和電路板等危險元件與非危險元件分開。
• 與符合環保法規和標準的認證電子廢棄物回收商合作，確保負責任的處置和回收。
• 維護電子廢棄物處理的適當文件記錄和追蹤，以確保合規性和可追蹤性。

綠色資料中心認證

綠色資料中心認證可驗證您的資料中心對永續性和能源效率的承諾。他們也提供實施最佳實務的架構，並提供認可，以強化公司的聲譽、吸引客戶，並確保符合環境法規。

兩項最重要的綠色資料中心認證是 LEED（能源與環境設計領導者）和能源之星。

LEED 認證

LEED 是最廣受認可的綠色建築認證系統之一。它涵蓋了建築設計、建造、操作和維護的各個方面。

LEED 認證分為幾個類別。資料中心通常在建築設計與建造（BD+C）方面追求 LEED，在營運與維護（O+M）方面追求 LEED 認證。

LEED 認證是以點系統為基礎，具備先決條件和學分，涵蓋永續經營場所、水效率、能源和大氣、材料和資源、室內環境品質和創新等領域。符合這些類別的特定標準，即可獲得點數。總點數決定認證等級（認證、銀卡、金級或白金級）。

若要取得 LEED 認證：

1. 向美國綠色建築委員會（USGBC）註冊資料中心專案。

2. 成立一個具備永續設計、工程與建築專業知識的專案團隊。

3. 進行能源稽核、用水評估和其他評估，以找出改善的機會。

4. 實施永續性做法和技術，以符合 LEED 的先決條件並贏得點數。

5. 記錄所有改進內容，並將所需文件提交給 USGBC 進行審查。

6. 接受 USGBC 的審查流程，以驗證是否符合 LEED 標準。

能源之星認證

能源之星 是由美國環境保護局（EPA）執行的計畫，該計畫可認證節能產品和建築。它著重於能源效能，以電力使用效率（PUE）指標衡量。目標是達成低電力使用效率，表示有效率的能源使用。

若要取得能源之星認證：

1. 使用能源之星投資組合經理入口網站，為資料中心的能源效能進行基準測試。

2. 識別並實施改善能源效率的措施，例如升級為節能硬體、優化冷卻系統，以及使用再生能源來源。

3. 提供能源效能資料與能源效率改善文件，申請能源之星認證。

4. 由持照專業工程師或註冊架構師進行驗證程序，以確保資料中心符合能源之星標準。

Pure Storage 如何協助您的資料中心成為環保企業

資料中心的絕大多數資料仍使用傳統磁盤，不會花太多時間。改用快閃優化系統是企業組織減少電力使用 5 到 10 倍的初步步驟。除了協助減少排放外，快閃系統還能處理 AI 工作負載不斷演進的資料需求，而且專為容納不斷增長的資料量而設計，同時不影響效能。

Pure Storage 提供整合式全快閃平台，比其他任何企業資料儲存技術都更具永續性。Pure Storage 致力於減少資料中心的碳排放和能源足跡，並吸收客戶的電力和機架空間成本。

改用全快閃儲存的效能與效率提升，也讓資料中心整體變得更環保。Pure//E 家族包含 FlashArray//E和FlashBlade//E，讓全快閃資料中心成為可能。Pure1® AI 輔助儲存管理讓組織能夠智慧地規劃儲存資源，並降低整體電力消耗。

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